黃淮區域30份小麥品種抗凍性的室內篩選

中圖分類號：S512.103.7 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2025）13-0106-06

全球小麥消費規模達到1億t以上的國家和地區僅有我國、歐盟和印度3個，其中我國又是小麥消費量最大的國家，每年小麥消費量為1.2億t左右。據統計，2023年我國小麥消費量達到1.54億 t^[1] 可見，我國市場對小麥需求量巨大，因此采取措施保持小麥豐產穩產對保障國家糧食安全和農民增收具有十分重要和迫切的現實意義[2-3]。生產中，低溫凍害、倒春寒等極端天氣對小麥栽培管理威脅嚴重，其中分蘗期遭遇凍害易造成小麥穗數的減少，拔節期遭遇倒春寒易造成小麥穗粒數的減少和干物質積累的下降，抽穗揚花期遭遇低溫凍害易造成小麥有穗無粒、麥粒干癟，最終均導致小麥發生不同程度的減產[4-5]。高質量苗情可以提高小麥植株對低溫凍害、倒春寒等非生物脅迫的抵御能力，有利于小麥后期的豐產穩產，因此在選擇品種時不僅要關注其抗凍性，還應兼顧其生長發育特性，為后期穩產高產奠定基礎。為此，本試驗借助盆栽的方式，通過人工氣候室模擬外界低溫凍害環境，研究30個小麥品種在不同播期條件下幼穗、雌雄蕊分化進程、次生根數量、平均葉齡、分蘗數及幼穗抗凍性的差異，以期為小麥豐產穩產栽培提供參考依據，為小麥的抗凍性機理研究提供數據支撐。

1材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2022年10月至2023年6月在商丘市農林科學院雙八實驗站進行。供試小麥品種見表1。試驗采用盆栽方式進行，盆高 22cm ，直徑 25cm ，盆中裝入試驗站大田 0～18cm 耕層的過篩土壤，土壤的速效氮含量為 73.62mg/kg ，速效磷含量為50.17mg/kg ，速效鉀含量為 80.06mg/kg ，有機質含量為 2.64g/kg

表1供試小麥品種

1.2 試驗設計

試驗采取隨機區組設計，對30個小麥品種設置2個播期，分別為10月10日（早播組）10月17日（晚播組）。試驗采用盆栽的方式進行，每盆播種15粒小麥，早播組和晚播組的每個品種均進行3次重復，每盆記作1個重復，共180盆。為模擬大田環境，將播種的花盆埋入土中，使盆中土壤表面與大田表面高度一致。為便于后期低溫處理，埋入土之前將早播組、晚播組分2組放置在一起。其他管理方式同大田。

1.3 測定項目及方法

2023年2月20日、3月7日，隨機選取早播組、晚播組中各小麥品種有代表性的植株進行小麥幼穗分化進程、次生根數量、平均葉齡、單株分蘗數進行調查。2023年3月20日，使用人工氣候室對小麥進行 -6% 霜凍處理。為模擬外界降溫環境，將人工氣候室內部溫度調至外界環境溫度，并以 5% 的降溫速度將溫度降低至 -6% ，保持 ^2h ，然后再以 5% 的升溫速度將溫度升高至外界環境溫度，再將花盆埋入土中。2023年3月27日對小麥幼穗凍害情況進行調查。

1.4 數據處理

采用Excel2007軟件進行數據處理，利用SPSS23.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同播期對不同品種小麥幼穗分化進程的影響

由表2可知，不同播期對不同品種小麥幼穗分化進程的影響不一致。2月20日的調查結果表明，早播組中， T1～T6.T9～T11.T14～T19.T26～T28. T30處理下共19個品種的幼穗處于護穎分化期，占參試品種的 63.33% ；T7、T8、T12、T13、T25處理下共5個品種的幼穗處于小花分化期，占參試品種的16.67% ，護穎分化期和小花分化期的品種數占參試品種的 80.00% ： T20～T24 、T29共6個品種處于二棱末期。晚播組中， T1～T20，T22，T24，T26～T30 處理下共27個品種處于二棱期，占參試品種的90.00% ，其中 T1.12.78.T10.T17 共5個品種處于二棱中期，T3～T5、T9、T12～T16、T18～T20、T22、T24，T26～T30 處理下共19個品種處于二棱初期，T6、T7、T11處理下共3個品種處于二棱后期；T21、T23、T25處理下共3個品種處于單棱期。另外，除^{120，122，124，129} 處理下共4個品種在早播組和晚播組均處于二棱期外，其余26個品種在早播組的幼穗分化進程均比晚播組提前1～2個分化階段，占參試品種的 86.67% 。

3月7日的調查結果表明，早播組中，T1、T3、T5、T9、T10、T13、T14、T16、T18、T22、T29處理下共11 個品種處于小花分化期，占參試品種的 36.67% ：T2，T4，T6，T11，T15，T17，T20，T21，T25～T28，T30 處理下共13個品種處于雌雄蕊分化期，占參試品種的 43.33% ;T7、T8、T12、T19共4個品種處于小凹期；T23、T24共2個品種處于護穎分化期。晚播組中，T1、T2、T4、T8、T9、T11、T13、T17、 T20～T22 、L 124，T26～T30 處理下共17個品種處于護穎分化期，占參試品種的 56.67% ；T3、T5～T7、T10、T12、T14～T16，T18，T19 處理下共11個品種處于小花分化期，占參試品種的 36.67% ： T23 、T25處理下共2個品種處于二棱期。另外，除 T3，T5，T10，T14，T16 T18處理下共6個品種在早播組和晚播組均處于小花分化期和T24均處于護穎分化期外，其余23個品種的早播組的幼穗、雌雄蕊分化進程均比晚播組提前1～2個分化階段，占參試品種的 76.67% 。

2.2不同播期對不同品種小麥次生根根條數的影響

由表3可知，在2月20日，早播組以T17處理根條數最多，為18.40條，T12、T16處理次之，根條數分別為16.20、17.00條；晚播組以T1、T4、T7、T13、T22處理根條數較多，根條數為 8.20～9.20 條，T5、T6、T10處理次之，根條數為7.40～7.80條。在3月7日，早播組以T12、T17處理根條數較多，分別為25.20、26.00條，T6、T8、T13、T15、T16處理次之，根條數為 21.20～22.40 條；晚播組以T22處理根條數最多，為13.8條， T1.T6.T10 處理次之，根條數為 10.4～11.2 條。總體而言，早播組根條數以T12、T16、T17處理下3個品種表現相對較好，晚播組根條數以T1、T22、T6、T10處理下4個品種表現相對較好。

表2不同播期對不同品種小麥幼穗分化進程的影響

2.3不同播期對不同品種小麥葉齡的影響

由表4可知，在2月20日，早播組以T12、T16、T18、T17、T10、T14、T29、T1、T4、T9、T19、T21、T24、T25、T26處理下共15個品種葉齡相對較大，為 7.8～ 8.4張，處理間差異不顯著；晚播組以T12、T6、T9、T1、T8、T16、T17、T19、T4、T10、T18、T21處理下共12品種葉齡相對較大，為 7.10～7.55 張，處理間差異不顯著。其中早播組T12、T16、T18、T17、T10、T4、T9、T19、T21處理的葉齡較晚播組處理增加 9.72% ～15.49% 。在3月7日，早播組以T17、T1、T4、T12處理下的品種葉齡較大，為 10.00～10.50 張；晚播組以T15、T4、T1、T10、T12、T16、T5、T21、T22、T23、T6、T17、T13、T9、T8處理下共15個品種葉齡相對較大，為 7.6～8.2 張。其中早播組T17、T1、T4、T12處理的葉齡較晚播組處理增加 25.00%～36.36% 。綜合而言，早播組小麥平均葉齡以T12、T16、T18、T17表現相對較好，晚播組小麥平均葉齡以T6、T9、T12處理下3個品種表現相對較好。

表3不同播期對不同品種小麥單株次生根根條數的影響條

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05） 。下表同。

表4不同播期對不同品種小麥葉齡的影響

2.4不同播期對不同品種小麥單株分蘗數的影響

由表5可知，在2月20日，早播組以T9、T22、T1、T13、T5、T11、 ?T29 處理下共6個品種分藥數相對較多，為 8.0～8.7 個分藥;晚播組以T10、T16、T5處理下共3品種分蘗數相對較多，為6.4～6.7個。其中早播組T5處理的分藥數較晚播組處理增加25.00% 。在3月7日，早播組以T29、T22、T1、T16、T13、T5、T28處理下7個品種分蘗數相對較多，為9.60～10.50 個分蘗；晚播組以T13、T5、T16、T29、T15、T14、T10處理下共7個品種的分藥數相對較多，為 8.25～8.80 個。其中早播組T29、T16、T13處理的分蘗數較晚播組處理增加 13.64%～22.09% 。綜合而言，早播組小麥分藥數以T1、T5、T13、T22、T29處理下5個小麥品種表現相對較好，晚播組小麥分蘗數以T5、T10、T16處理下3個品種表現相對較好。

表5不同播期對不同品種小麥單株分藥數的影響

2.5根據不同生長指標特性對不同品種小麥進行聚類分析

由圖1可知，根據早播組、晚播組小麥在次生根根條數、平均葉齡、單株分蘗數上的表現將30個小麥品種分為四大類，第1類為T6、T22、T8、T9、T16、T24、T12、T15、T17、T27、T5、T14、T10、T7、T13、T4、T1、T29處理，共18個品種;第2類為T19、T21、T18、T30、T28處理，共5個品種；第3類為T2、T20、T25、T3處理，共4個品種；第4類為T11、T26、T23處理，共3個品種。

圖1根據不同生長指標特性對不同品種小麥進行聚類分析

2.6不同播期對不同品種小麥幼穗抗凍性的影響

由表6可知，與早播組相比，晚播組同一小麥品種的一級分蘗幼穗、二級分蘗幼穗遭受凍害程度相對較輕，表明播期適當后延有利于小麥幼穗抗凍性的提高。在 -6% 的低溫處理后，早播組T1、T2、T4、T23、T29處理共5個品種的一級分蘗幼穗、二級分蘗幼穗均未發生凍害；T3的一級分蘗未遭受凍害，二級分蘗幼穗輕微失水；T9的一級分蘗幼穗輕微失水，二級分蘗幼穗未遭受凍害。可見，與其他處理相比，早播組中以 T1.12.74.723.729 處理下小麥品種抗凍性相對較強，T3、T9處理下小麥品種次之。其他處理的一級分蘗幼穗、二級分蘗幼穗均遭受不同程度的凍害。在 -6% 的低溫處理后，晚播組T1、T2、T4、T9、T23、T29處理下共6個品種的一級分蘗幼穗、二級分蘗幼穗均未發生凍害，T3處理一級分蘗幼穗無凍害，二級分蘗幼穗輕微失水；T14處理一級分蘗幼穗輕微凍害，二級分蘗幼穗無凍害；T28處理一級分蘗幼穗輕微凍害，二級分蘗幼穗無凍害。可見，與其他處理相比，晚播組中以T1、T2、T4、T9、T23、T29處理下小麥品種抗凍性相對較強，T3、T14、T28處理下小麥品種次之。綜合而言，T1、T2、T4、T23、T29處理下5個小麥品種在早播組和晚播組中均表現出相對較強的抗凍性。

3討論與結論

作為主要糧食作物，小麥在我國南北方均有種植，種植區域跨度較大，土壤理化性質和氣候環境條件差異較大，而二者是影響小麥生長發育、產量品質的重要外界環境因子，因此選擇更加適宜當地種植的小麥品種對小麥優質穩產豐產具有重要意義[6]。高質量苗情是小麥后期獲得優質高產穩產的關鍵前提，優質壯苗有利于小麥冬前抗逆性及生育中后期抗倒春寒等逆境脅迫[]，因此是否易于形成優質壯苗也是判斷品種是否適宜當地種植的關鍵因素之一。前人研究表明，對小麥壯苗評價的方法主要有三大類，分別為數學分析評價法[8-9]、直接評價法[1]和間接評價法[1]。其中，直接評價法主要通過作物葉片顏色、葉片數量、根系數量、分蘗數量及作物形態等指標進行判斷，具有簡單易行、判斷速度塊的優點。間接評價法是在直接評價法的前提下進行一定的生理指標分析，主要適用于防災減災方面的研究。數學分析評價法主要對可能影響作物生長的所有因素進行綜合評價，評價過程較為復雜。本試驗主要采用直接評價法對參試的30個小麥品種進行壯苗評價。我國小麥壯苗評價標準自20世紀60年代以來不斷完善和發展，針對不同地區采用的評價標準也不盡相同。參照適宜黃淮區域小麥壯苗評價標準《小麥苗情監測規范》，主莖葉齡7～8葉，單株分蘗數5～7個，單株次生根8～10 條，即可視為優質壯苗[12]。本試驗設置早播、晚播2個播期處理，研究結果表明，早播組以T12、T16、T17等3個品種的根條數表現相對較好；晚播組以T1、T22、T6、T10處理下4個品種的根條數表現相對較好，均達到7.8條及以上。早播組小麥平均葉齡以T12、T16、T18、T17處理下的品種表現相對較好，2月20日測定的平均葉齡為 8.15～ 8.40張;晚播組小麥平均葉齡以T6、T9、T12處理下的3個品種表現相對較好，2月20日測定的平均葉齡為 7.30～7.55 張。。早播組小麥分蘗數以 T1、T5、T13、T22、T29處理下5個品種表現相對較好，2月20日測定的單株分蘗數為 8.00～8.50 個；晚播組小麥分蘗數以T5、T10、T16等3個品種表現相對較好，2月20日測定的單株分蘗數為6.4～6.7個。另外，聚類分析表明，T6、T22、T8、T9、T16、T24、T12、T15、T17、T27、T5、T14、T10、T7、T13、T4、T1、T29處理下18個品種在平均根條數、單株分數和葉齡等生物量綜合指標上表現相對較好，表明在早播和晚播這2個播種時期內上述品種的生長發育在當地表現較好。

表6不同播期對不同品種小麥幼穗抗凍性的影響

凍害、寒害是冬小麥栽培過程中經常遭遇的自然災害，常對小麥后期產量造成巨大危害，成為小麥穩產高產的主要限制因子，研究小麥低溫凍害、選擇適宜的抗凍品種，對促進當地糧食增產有重要意義[13]。小麥遭受凍害的危害程度主要取決于降溫幅度和低溫持續時間。另外，播期、品種抗凍性也是影響小麥抗凍性的重要因子，播期過早致使田間郁閉、植株幼嫩、細胞液濃度較低，易降低品種抗凍性，偏春性的小麥品種抗凍性相對較差[14]。本試驗通過對早播組和晚播組小麥進行低溫脅迫處理，模擬外界低溫凍害環境，結果表明，在 -6% 的低溫處理后，T1、T2、T4、T23、T29處理下共5個品種的一級分蘗幼穗、二級分蘗幼穗在早播組和晚播組中均未發生凍害，表現出相對較強的抗凍性，說明這些品種適應外界環境變化的能力強，有利于栽培上的穩產，可能是因為播期適宜能夠使小麥在越冬前積累大量的營養物質，提高機體抗寒能力，利于小麥安全越冬和越冬后健壯生長。因此，綜合生物量指標和抗凍性指標，適宜在黃淮區域10月10—17日種植的具有一定生物量優勢和抗凍能力的小麥品種為商麥156、淮麥31。

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